SFAB20023U Farmaceutisk fysisk kemi I - thermodynamik og ligevægte

Årgang 2023/2024
Engelsk titel

Pharmaceutical Physical Chemistry I - Thermodynamics and Equilibria

Uddannelse

bacheloruddannelsen i farmaci - obligatorisk kursus på andet semester.

Kursusindhold

Farmaceutisk Fysisk Kemi I integrerer udvalgte aspekter af matematik, fysik og fysisk kemi af særlig interesse for farmaci og lægemiddeldesign og -udvikling. I kurset er der særligt fokus på ligevægte (thermodynamik, opløsninger og blandinger). Som indgang til thermodynamikken introduceres begreberne kræfter (Newtons love), arbejde og energi. Den fysiske kemis grundprincipper inden for thermodynamik (arbejde, varme, indre energi, enthalpi, entropi, fri energi og kemisk potential) gennemgås. Herefter behandles opløsninger (ideale og reale non-elektrolyt- og elektrolytopløsninger), blandinger og faseligevægte, herunder beskrives kolligative egenskaber, aktivitet og aktivitetskoefficienter samt Gibbs faselov. I den resterende del af kurset beskrives intermolekylære kræfter (elektrostatik) samt kemisk ligevægt. Kurset inkluderer elementer af matematik med fokus på differential- og integralregning. Endvidere integreres matematik (logaritmer og eksponentialer, differentiation og integration, partielt afledte) i udviklingen af fysisk-kemiske formler og modeller indenfor de beskrevne emner samt ved løsning af fysisk-kemiske problemer indenfor farmaci og lægemiddeldesign og -udvikling.

Målbeskrivelser

Efter endt kursus forventes den studerende at kunne:

Viden

  • forstå og redegøre for de fysisk-kemiske love og principper inden for thermodynamik, opløsninger, blandinger og faseligevægte, intermolekylære kræfter samt kemisk ligevægt.
  • forstå og redegøre for grundlæggende sammenhænge mellem lægemiddelstoffers og andre lægemiddelrelevante molekylers fysisk-kemiske egenskaber og deres opførsel i farmaceutiske, kemiske og biologiske systemer.
  • forstå og anvende udvalgte matematiske metoder (herunder differential- og integralregning), som redskab til beregning, modellering og præsentation.

 

Færdigheder

  • ekstrahere information fra grundlæggende/basal fysisk-kemisk litteratur.
  • anvende fysisk kemiske fagtermer og repræsentationsformer til beskrivelse af fysisk-kemiske love og principper (herunder korrekt angivelse af enheder).
  • beskrive simple fysisk-kemiske problemstillinger vha. matematiske formuleringer.
  • anvende den opnåede viden ved løsning af fysisk-kemiske problemer ved dels at kunne kombinere et ukompliceret eksperiment med en teoretisk model, dels at kunne forudberegne eksperimentelle data ud fra en forelagt teoretisk model.
  • udføre fysisk kemiske målinger og eksperimenter inden for farmaci og lægemiddeldesign og -udvikling.
  • løse problemer som involverer differential- og integralregning for elementære funktioner af 1 og flere variable.

 

Kompetencer

  • vurdere og diskutere opnåede resultater vha. fysisk-kemiske modeller og teorier, herunder redegøre mundtligt og skriftligt for modellernes og teoriernes styrker og begrænsninger.
  • definere udtryk og modeller samt udføre grundlæggende fysisk-kemiske beregninger kan udføres på problemstillinger hentet fra farmacien samt lægemiddeldesign og -udvikling.
  • genkende og integrere grundlæggende matematiske og fysiske principper og metoder i ukomplicerede farmaceutisk fysisk kemiske problemstillinger.
  • Paul Monk and Lindsey J. Munro. Maths for Chemistry. A chemist's toolkit for calculations. Oxford University Press. Seneste udgave
  • Farmaceutisk Fysisk Kemi lærebog (seneste udgave med adgang til e-learning opgaver), Pearson
  • Noter til farmaceutisk fysisk kemi I
  • Øvelsesvejledning til farmaceutisk fysisk kemi I
  • Opgavesamling til farmaceutisk fysisk kemi I
Undervisningen er tilrettelagt under den forudsætning, at de studerende har opnået en viden og kompetencer svarende til følgende studieenheder: Kemiske principper, Organisk kemi I samt Lægemiddeludvikling fra molekyle til menneske.
Kurset indeholder forelæsninger, klassetimer, studiecaféer (seminarer), e-learningsopgaver og laboratorieøvelser.
Forelæsningsrækken bruges til at introducere og diskutere de farmaceutisk fysisk kemiske begreber. Klassetimerne, studiecaféerne (seminarerne) og e-learningsopgaverne har til formål at lære de studerende selvstændigt at arbejde med den farmaceutiske fysiske kemi. Laboratorieøvelserne har til formål at illustrere væsentlige dele af den fysisk kemiske teori, give en grundlæggende forståelse af fysisk kemiske principper og målinger, samt endvidere at gøre de studerende i stand til at fortolke fysisk kemiske data opnået ved udvalgte fysisk kemiske eksperimenter.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 18
  • Holdundervisning
  • 7
  • Forberedelse (anslået)
  • 103
  • E-læring
  • 2
  • Laboratorie
  • 24
  • Seminar
  • 8
  • Eksamensforberedelse
  • 40
  • Eksamen
  • 4
  • I alt
  • 206
Skriftlig
Mundtlig
Løbende feedback i undervisningsforløbet
Point
2,5 ECTS
Prøveform
Løbende bedømmelse
Prøveformsdetaljer
Kursusattest.
For at opnå en kursusattest skal den studerende have udført laboratorieøvelser, udarbejdet de tilhørende rapporter, godkendt rapporter af underviser og deltaget i fremlæggelse og diskussion af udvalgte rapporter.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
bestået/ikke bestået
Censurform
Ingen ekstern censur
Den studerendes præstation, bliver bedømt af underviserne.
Kriterier for bedømmelse

For at opnå kursusattest skal den studerende på tilstrækkeligt niveau kunne:

 

Viden

  • forstå og redegøre for de fysisk-kemiske love og principper inden for thermodynamik, opløsninger, blandinger og faseligevægte, intermolekylære kræfter samt kemisk ligevægt.
  • forstå og redegøre for grundlæggende sammenhænge mellem lægemiddelstoffers og andre lægemiddelrelevante molekylers fysisk-kemiske egenskaber og deres opførsel i farmaceutiske, kemiske og biologiske systemer.
  • forstå og anvende udvalgte matematiske metoder (herunder differential- og integralregning), som redskab til beregning, modellering og præsentation.

 

Færdigheder

  • ekstrahere information fra grundlæggende/basal fysisk-kemisk litteratur.
  • anvende fysisk kemiske fagtermer og repræsentationsformer til beskrivelse af fysisk-kemiske love og principper (herunder korrekt angivelse af enheder).
  • beskrive simple fysisk-kemiske problemstillinger vha. matematiske formuleringer.
  • anvende den opnåede viden ved løsning af fysisk-kemiske problemer ved dels at kunne kombinere et ukompliceret eksperiment med en teoretisk model, dels at kunne forudberegne eksperimentelle data ud fra en forelagt teoretisk model.
  • udføre fysisk kemiske målinger og eksperimenter inden for farmaci og lægemiddeldesign og -udvikling.
  • løse problemer som involverer differential- og integralregning for elementære funktioner af 1 og flere variable.

 

Kompetencer

  • vurdere og diskutere opnåede resultater vha. fysisk-kemiske modeller og teorier, herunder redegøre mundtligt og skriftligt for modellernes og teoriernes styrker og begrænsninger.
  • definere udtryk og modeller samt udføre grundlæggende fysisk-kemiske beregninger på problemstillinger hentet fra farmacien samt lægemiddeldesign og -udvikling.
  • integrere og genkende grundlæggende matematiske og fysiske principper og metoder i ukomplicerede farmaceutisk fysisk kemiske problemstillinger.
Point
5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 2 * 2 timer med opsyn.
Prøveformsdetaljer
Eksamen afholdes som en to-delt skriftlig eksamen. Første del er en 2 timers eksamen uden skriftlige hjælpemidler tilladt og anden del er en 2 timers eksamen med alle skriftlig hjælpemidler tilladt. Der vil være en pause mellem de to dele. Begge eksamenssæt vil indeholde en liste over udvalgte fysisk-kemiske beregningsformler samt en liste over fundamentale konstanter m.v.
Krav til indstilling til eksamen

Kursusattest i SFAB20023E - eksperimentelle øvelser

 

Hjælpemidler

Første del af eksamen

Ingen hjælpemidler tilladt 

Læs mere om de skriftlige stedprøver (herunder om standardopsætning ved PC-eksamener) i KUs eksamenshuse på KUnet Bachelor i farmaci - KUnet

 

Anden del af eksamen

Alle skriftlige hjælpemidler tilladt

I tillæg til standardopsætningen er det tilladt at medbringe digitale noter (Det er tilladt at uploade noter til ITX-eksamen via digital eksamen. Du finder et link til denne funktion under din prøve i Digital Eksamen).

 

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Kriterier for bedømmelse

For at opnå karakteren 12 skal den studerende kunne
 

Viden

  • demonstrere en udtømmende viden om og kendskab til den farmaceutisk fysiske kemis grundbegreber og deres anvendelse inden for thermodynamik, opløsninger, blandinger og faseligevægte, intermolekylære kræfter samt kemisk ligevægt.
  • til fulde demonstrerer evnen til at analysere, udvælge og sammenfatte forelagte fysisk-kemiske beskrivelser og tilhørende datamateriale.

 

Færdigheder

  • til fulde demonstrere at kunne kombinere forelagte eksperimenter med relevante teoretiske modeller samt evne til at forudberegne eksperimentelle data ud fra teoretiske modeller.
  • demonstrere en overbevisende sikker anvendelse af matematiske formuleringer til beskrivelse af fysisk-kemiske problemstillinger.
  • demonstreree overbevisende sikker anvendelse af fagets repræsentationsformer og formalisme (symboler, enheder etc.).

 

Kompetencer

  • til fulde demonstrere evne til at genkende og reformulere fysisk-kemiske principper i ukomplicerede farmaceutiske problemstillinger.
  • til fulde demonstrere anvendelsen af differential og integralregning ved beregning af en forelagt farmaceutisk relevant fysisk kemiske problemstilling.